在这个等效原理的基础上,爱因斯坦又做了进一步深入研究,从而得出了更多的结论:处于磁力场中的光线是弯曲的。既然光线是弯曲的,那么三维空间呢?爱因斯坦的思维跃到了更深、更广的层面。
只是要想找到三维空间里弯曲的曲线存在,爱因斯坦深知自己的数学知识是远远不够的。他想到了老朋友格罗斯曼——一位很有名气的数学家,恐怕只有借助于老友的帮忙自己的设想才会在现实中被找出来。两个好朋友,把物理和数学两方面的知识结合一起,终于又有了新的发现。
引力实际上是不存在的,两个物体之间被人们称为引力的作用,其实只是物理作用使物体的周围空间发生了弯曲,从而对另一个运动的物体产生了作用,这就是爱因斯坦的广义相对论的总体内容。
为了能够说服人,爱因斯坦特意举了一个例子,以证明引力的存在只是人们的一种误解。假设一只球在桌面上滚动着,如果在它的运动前方有一个凹下去的小坑,球就会转向小坑,运动路线发生改变。可是,这是我们站在桌子旁观察到的这一细节。倘若人们这时是在桌子的正上方来观察这一现象,也许是无法看到桌子上的小坑的,可是忽然发现球的运动路线发生了改变,人们自然就会想到是什么力改变了球的路线,然而,实际上却是没有这个力的。
1915年,爱因斯坦还运用自己的广义相对论,成功地解释了水星运动近日点的运动问题,这是大科学家牛顿一直没能解释清楚的一个大问题。
战争的烟火,没有使爱因斯坦停止他科学研究的脚步,8年的刻苦努力,终于锤炼成了广义相对论。
广义相对论的出现,使得人们对于引力,又有了新的认识。它不仅带来了科学史上伟大的革命,甚至在人类的思想史上也是最伟大的成就,因为它揭示了时空是物质及运动的存在形式的新观念,彻底地改变了人们的自然世界观。
广义相对论问世后,爱因斯坦的科学的研究脚步并没有停止。
根据自己的广义相对论,爱因斯坦又一次想起了童年时代的一个梦想:在茫茫的宇宙里,究竟是一个什么样子呢?于是,根据广义相对论,爱因斯坦又开始了对宇宙世界的研究。
不久,他提出了一个有限无边的静态宇宙模型的观点。静态,即宇宙间的物质分布都是均匀的,无论从哪里看宇宙,都是相同的。有限无边排除了天国之类的东西,却又是圆浑浑的一片,没有边界。
后来的事实证明,爱因斯坦的这一结论是错误的,可是他的研究态度和方法却是正确的。正是在他的宇宙观点提出后,后世的学者们纷纷建立了许多不同的宇宙学体系,从而产生了一门新的学科——现代宇宙学。
因此,时至今日,我们不得不承认,人类的宇宙学研究是从爱因斯坦那里开始起步的。
1918年,德国投降,标志着一战的结束。回首战争岁月,爱因斯坦一面为和平而奔走,一面将全部精力投入科学研究中。他觉得没有虚度光阴,他成功了。他的心情已经能够平静下来了。
广义相对论的提出,使他更加为世人所瞩目了。早在1905年,爱因斯坦发表他的狭义相对论时,他就向那些不相信自己的人宣布:“只要有日蚀,就会发现星体是转动的。”
科学界许多人对爱因斯坦的理论都持有一定的怀疑,特别是由于两国正处于交战时期,许多科学家对于爱因斯坦的理论都没有多大的兴趣。
但是,爱丁顿教授也是一位积极的反战主义者,作为自然科学家,他却相信爱因斯坦的理论。在他的热情倡导下,皇家天文学会决定组织观测筹备委员会,等待下次日蚀出现时,派遣远征队前去观测。
1918年,战争停止了,英国皇家学会正式成立了日蚀观测远征队,准备派出两支队伍,分别去非洲西部和南美洲的索布腊尔进行观测,这一次,爱丁顿教授决定亲自担任赴非洲的普林西比岛的远征队的队长,亲自进行验证。1919年春天,经过多方面的准备工作后,英国的天文远征队双双启航了。许多人断言,爱丁顿是个疯子,竟然轻易去相信一个外国人的话,他一定不会成功的。爱丁顿教授对此只是付之一笑,无论爱因斯坦的理论是否成功,观测后至少能够弄明白,牛顿和爱因斯坦两个大科学家,谁的理论能够站得住脚呢?无论如何都应该去尝试下一才好的,爱丁顿教授下定了决心。
1919年的4月23日,爱丁顿率领的远征队顺利到达了普林西比岛,由于距离日蚀的观测日期5月29日已经没有几天了。爱丁顿教授立即组织队员们投入了紧张的工作中。
可是天并不遂人愿,到了这一天,一大早天空就阴云密布,不但没有晴天的样子,不一会儿还下起了倾盆大雨。
爱丁顿教授此刻在帐篷中再也坐不住了,难道老天也会这么残酷吗?自己顶住了各方面的反对意见,终于争取到了政府对于自己观测的赞同,随后又急忙来到这里,二十几天的紧张准备,就是为了这一天,可是……
无论如何,拍摄计划应该照常进行,爱丁顿教授命令助手们把镜头对准了夜空,一张、两张……在拍了十几张片子后,爱丁顿教授似乎看见在淡淡的云彩后面,露出了几颗亮晶晶的星星。
“快拍,千万别放过这个机会啊!”
拍摄完毕后,爱丁顿教授的心情再也无法安定下来了,他决定连夜冲出底片,看一下能否拍到了自己需要的东西。一张,照片上只是一个白色的球;二张,一片模糊的黑团;最后一张出来了,灰色的天幕上,紧挨着太阳有了几个清晰的黑点。
爱丁顿教授是一个非常谨慎的人,他小心地收起了这张珍贵的照片,没有大肆张扬,此刻,拍摄任务已经结束,他只是希望立刻返回伦敦,会同另一支队伍拍到的照片,那时恐怕才能得出一个肯定的结果。
幸好,在那个特殊的日子里,远征索布腊尔的另一支远征队遇到了一个晴天,顺利地拍摄了一组清晰的照片。
爱丁顿教授坐下来,认真地观察了那组照片:太阳的周围分布着十几颗星星,十分明显地可以看出星星明显向外偏转了一个角度。毫无疑问,爱因斯坦的理论是完全正确的,但只有爱丁顿教授确信。
1919年11月6日下午,英国皇家学会和皇家天文学会在伦敦举行了联合会议,听了远征队归来后的观测报告,英国科学界举足轻重的人物都出席了这次会议,人们怀着激动的心情,期待着一个盼望了很久的结果。
皇家学会会长——电子的发现者汤姆逊教授站起来向大会致词。在他的身后,是一张巨幅的牛顿画像,汤姆逊庄严的声音响了起来:
“今天,我要把一个令人振奋的消息在这里告诉大家,爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就。”
“相对论对于引力的解释是正确的,我们的实际观测己经证实了这一点。我们一定要把它告诉世人,我想,这也是我们的先驱牛顿教授所期盼的。”
英国科学界这一振奋人心的消息很快就传到了德国,爱因斯坦听说后,心情也十分地激动。
1919年11月7日开始,爱因斯坦成了欧洲各大报纸上的焦点人物,尽管当时没有几个人真正懂得广义相对论的内涵,只是媒体的力量,使他成为一个尽人皆知的热点人物。
科学是永远没有国界的,它造福的永远是全世界的每一个角落。
6.四处讲学呼吁和平
德国自从世界大战战败,威廉二世的统治立刻崩溃。爱因斯坦本人并没有参加任何政党,对于政治上的事,更是一窍不通。但是,对于德国****的统治,他是始终不很赞成的。
1918年的秋天,德国不断爆发大规模的工人起义和士兵起义,德皇威廉二世被迫于11月9日宣布退位,随即仓促逃往了外国,临时的德意志共和国成立了。
新一轮的战争又开始了,只是它发生在德国的内部。
战争很快波及到了全国,战斗的残酷带来了经济上的萧条,无辜的人民陷入了饥寒交迫之中了。
国际友人们始终关注着爱因斯坦的安危,希望他尽快离开饱经战争创伤的德国。
可是此刻的爱因斯坦,却深深地眷恋起他的故乡来了,他在给友人的回信中说道:“我不想在这个时刻离开柏林,离开饱经忧患的德国,我绝不是那种卑鄙的小人,我深爱着我的朋友和家人们,我不会在这个危难的时候离开他们的,我相信,一切会好起来的……。
但是,爱因斯坦的美好愿望只是他自己的想法罢了。他以为有了一个共和国的形式,民主和平、自由的社会就有了保障。
这一切没有几天就改变了,而且爱因斯坦本人,也被卷进了一场深刻的政治漩涡中去了。
德国的整个社会,都在把坏事往犹太人身上推,以此达到驱除犹太人的目的。
爱因斯坦在这次运动中也受到了很大的冲击,由于他在科学界那无以伦比的地位,德国人并不准备驱逐他,但是,许多学生拒绝上他的课,加之第一次世界大战时,他是坚决反对战争的,右翼分子因此发起了对他的大肆批判。一些无知的群众被煽动起来,爱因斯坦常常会收到一些匿名的信件,内容都是攻击和谩骂他的话。
爱因斯坦对此一直保持一种泰然处之的态度,经历了太多的大起大落,他丝毫没有被眼前的形势所吓倒。有一段时间,柏林一直盛传右翼恐怖分子已经把爱因斯坦定为了下一个将要谋杀的对象。爱因斯坦听后特意向媒体发表了声明:“我是一个永远爱好和平的人,我的目的也只是希望世界都用爱心来关心所有的民族。如果有人硬说我曾经做过什么不可告人的事情,那么,我也只好保持沉默了。”
面对如此紧迫的情形,艾丽莎非常担忧,谁能保证哪一天谣言不会变为事实呢?于是,艾丽莎特意写信给荷兰的多兹伦教授,希望他能劝说爱因斯坦早日离开柏林,躲开这次恐怖的风暴。
爱因斯坦回信拒绝了这次邀请,并又一次重申了自己的立场:“许多人都在警告我:最近不要在柏林逗留,更不要在一些公共场合露面,以防遭遇不测,可是我却不这么认为,在这个关键时刻,我并不想退缩,为了民族的利益,我想即使我献出了生命也是没有什么值得惋惜的。”
1920年春天,爱因斯坦决定接受莱顿大学的邀请,去那里做短期讲学,以便放松他那颗久久压抑的心。
爱因斯坦从心底里喜欢莱顿,那儿有老朋友埃伦费斯特,两个人可以自由畅快地探讨有关物理方面的问题。闲来无事时,又可以同艾丽莎一起观赏古老而幽静的小城那令人心旷神怡的自然风光,小城居民的衣装举止是朴素的、随意的、不拘小节的。更没有没完没了的社交活动,爱因斯坦在这里,身心得到了充分的恢复。
一天,爱因斯坦吃过午饭后正在体息,埃伦费斯特却匆匆赶来告诉他,女王陛下刚刚打来电话,半个小时后,尊贵的荷兰女王陛下要来莱顿大学亲自接见大名远扬的爱因斯坦。
衣装不整的爱因斯坦倒没有觉得有什么,因为他的生活一直就是这样的,可是艾丽莎和埃伦费斯特却急坏了。如此形象去见女王总是有些不尊敬吧。
可是,爱因斯坦惟一一套用于应酬的礼服放在800里之外的柏林家中,远水解不了近渴,老友与身材高大的爱因斯坦,衣服方面从来是无法融通的。没有办法,埃伦费斯特的夫人急中生智,赶紧去朋友那借来了一套相近身材的衣服。这次会面才勉强应付过去了。
莱顿之行后,布拉格的科学协会又一次向爱因斯坦发出了邀请,爱因斯坦于1921年6月又一次故地重游,来到了小城布拉格。
爱因斯坦在布拉格大学期间的同事弗朗克特意来车站迎接了他。
到达的当天晚上,布拉格的记者们没能在车站赶上爱因斯坦,于是马不停蹄地赶往各大旅馆,细致地搜寻着爱因斯坦的名字,向往着能够尽早赶出一篇独家专访,发表在明天的头条新闻上。只是忙到了大半夜,爱因斯坦的住处成了个悬念,谁也没能找到。
就在记者们忙忙碌碌的时候,爱因斯坦正悠闲地坐在研究室里,两个老朋友一边喝着咖啡,一边回忆着从前的趣事,一直谈到深夜,为了保持一定的精力参加第二天上午的报告会,爱因斯坦不得不命令自己回到床上去。
第二天,布拉格科学协会在科学大会馆布置了演讲会场,除了科学界的知识分子们,大厅里还挤满了许多并不是来听他讲解相对论的人,像许多好事的人一样,他们也希望能够借这个机会来看一看这位名满世界的伟人的形象。
在科协的主席致了简短的祝词之后,司仪宣布:“请我们的老朋友——大科学家爱因斯坦上台为我们做报告……”
人们不约而同地鼓起了掌,掌声中人们发现,讲台上那个头发蓬松,鼻子粗大,一脸的大胡须,一身随便的衣着的人,不像是一个科学家,看起来是个艺术家应该是没错的。
“怎么,就是他吗?”
“一定是他了,可真是不像啊!”
“这就是最伟大的物理学家吗?牛顿的理论都被他给推翻了。”
“原来,著名人物就是这个样子啊!”
“他一定是个平易近人的人吧!”
台下的议论爱因斯坦是听不见的,此刻,他在全身心地作着相对论的解释,力求使普通的市民也能对相对论有一些初步的印象。
当天晚上,科学协会特意为爱因斯坦举行了极为盛大的答谢晚宴。
会议一开始,就由官员们致了政府方面的谢意。
之后,熟悉的、不熟悉的人都做了简短的发言,一连串的欢迎致词后,该轮到爱因斯坦向主人们致谢了。
出人意料的是,爱因斯坦拿着小提琴走到了台上,不无幽默地说:“先生们,女士们,这里的气氛太严肃了,是不是都感觉有些不自由呢?我想,长篇大论的话大家都已经听腻了吧?不如让我在这里为大家拉上一曲吧,当那愉快的乐曲响起来时,相信各位一定会明白我的心情的。”
说完,莫扎特的奏鸣曲在整个大厅里回响起来了。一曲音乐为人们进入物理学神秘的殿堂奏响了前曲。
1920年开始,世界各地的邀请信如潮水般涌向了爱因斯坦,他总是风尘仆仆地从一个地方归来后,又匆匆地赶往另一个地方。
每到一处,爱因斯坦在做完关于相对论的演讲后,他就会呼吁世界人民应该和平、宽容和理解,他把德国科学界的诚心和威望传播到了许多地方,使人们能够重新去认识一下那个战争发起的地方也有善良的一面。
由于爱因斯坦的影响,德国人们对于家园的重建也渐渐找回了信心,统治者因此对于爱因斯坦频繁的出访也一直抱着一种默认的态度。
爱因斯坦离开布拉格后,又直赴维也纳。
大学时代的老朋友,费利克斯特意来车站迎接爱因斯坦了。同为物理学家的费利克斯是一个纯粹的实验派,他从来不相信作为理论派的爱因斯坦,除非实验真的证明了,否则,他总是喜欢站在反面的立场上反驳爱因斯坦的有关理论,对此,爱因斯坦并不反感,他十分敬佩老同学的对于科学万分慎重的态度,所以两个人都不得不承认,他们是一对永远不会停止争议的老朋友。